奈米顆粒優化環氧樹脂基材性質之研究

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Title:	奈米顆粒優化環氧樹脂基材性質之研究
Authors:	管益揚陳志明張惠玲
Contributors:	機械工程系
Keywords:	環氧樹脂有機-無機複合材料熱性質機械性質
Date:	2010
Issue Date:	2013-07-22 13:51:22 (UTC+8)
Publisher:	台中;國立勤益科技大學
Abstract:	封裝材料是IC構裝製程中非常重要的材料之一，其主要功能在於保護晶圓和線路，避免受到外界環境的影響及破壞，其中無機粉末/環氧樹脂混成封裝材料近年來廣泛受到學界及業界的研究。本研究選用氧化鋁、二氧化矽、碳黑三種粉末製備環氧樹脂奈米複合材料，並使用田口實驗計劃法分析添加不同份量之氧化鋁粉末、二氧化矽粉末、碳黑粉末以及稀釋劑所製備的環氧樹脂複合材料結構的機械性質及熱性質，研究材料性質氧化鋁粉末、二氧化矽粉末、碳黑粉末以及樹脂內稀釋劑含量對環氧樹脂的機械性質及熱性質的影響，其中熱性質部分使用熱重分析儀(Thermal Gravimetric Analyzer，TGA)判斷該奈米複合材料之熱安定性；熱示差掃描分析儀(Differential Scanning Calorimeter，DSC)則是用來測量複合材料的玻璃轉移點溫度；並且用Izod衝擊試驗、Shore D硬度試驗以及磨耗試驗測試材料的機械性質，熱機械性質則是用動態機械分析儀（Dynamic Mechanical Analyzer, DMA）來量測在不同時間、溫度、振動頻率的變化下物質的機械性質；並使用熱機械分析儀(Thermal Mechanical Analyzer, TMA) 觀察材料之熱膨脹係數，解釋此四種添加物對環氧樹脂各項性質的影響。此外本研究在此探討Al2O3和SiO2、碳黑和稀釋劑的添加量這四個影響材料熱性質與機械性質的參數，應用田口實驗設計法加以分析找出一組最佳的製程參數，並作變異數分析找出影響品質特性的重要的因子判斷實驗變數之影響程度大小，評估其誤差和可靠度，充分掌握實驗變數及變數間之合成效果對奈米複合材料特性的影響。本研究藉由迴歸分析建立環氧樹脂複合材料粉末添加量與目標特性的經驗方程式，發現其與田口分析的結果相吻合，藉由此經驗方程式預測環氧樹脂複合材料之品質特性，可提供未來於不同品質需求的環氧樹脂複合材料加工上之依據，來作為製備不同性能環氧樹脂複合材料之參考，期望達到提升材料性質及降低生產成本。
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